Электроосаждение сплава цинк-никель на нестационарных режимах электролиза

• Автор: Вантеев, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 204 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ ЦИКА НА

НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА

1.1 Свойства и применение сплава цинкникель

1.2 Электролиты и режимы осаждения цинка и сплавов цинка

1.3 Закономерности совместного разряда ионов металла.

1.4 Пути повышения скорости осаждения и качества

гальванического покрытия.

1.5 Анализ литературных данных и выбор направления

исследования.

ГЛАВА МЕТОДЫ ЭКСПИРЕМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Приготовление электролита, анализ электролита и сплава
2.2 Исследование влияния технологических факторов при
электроосаждении сплавов.
2.3 Исследование кинетических закономерностей осаждения
сплава на нестационарном режиме электролиза
2.4 Изучение структурных и физикомеханических свойств
покрытий.
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Исследование влияния состава аммиачноаминоуксусного
4 электролита и режима электролиза на электроосаждение
сплава цинкникель.
3.1.1 Исследование влияния состава электролита на состав сплава,
выход по току, внешний вид покрытия и рассейвающую способность при стационарном режиме электролиза
3.1.2 Разработка и описание установок по созданию
электромагнитного поля и вибрации катода
3.1.3 Исследование влияния вибрации катода на состав сплава,
выход по току и внешний вид покрытия
3.1.4 Исследование влияния электромагнитного поля на состав
сплава, выход по току, внешний вид покрытия и рассеивающую способность
3.2 Исследование кинетических закономерностей
электроосаждения сплава цинкникель.
3.2.1 Изучение кинетики электроосаждения сплава цинкникель на
постоянном токе.
3.2.2 Изучение кинетики электроосаждения сплава цинкникель
при нестационарном режиме электролиза вибрация катода, наложение магнитного поля
3.3 Изучение структурных и физикомеханических свойств покрытий сплавом цинкникель, осажденных на
Ф нестационарных режимах электролиза
3.4 Разработка коррозионностойкого декоративного покрытия
3.5 Классификация электролитов цинкования.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Высококачественные блестящие покрытия получаются при соотношении концентраций цинка к никелю в электролите не более 2 и температуре -° С. Аналогичные блестящие покрытия получаются из сульфатного электролита с добавками - сульфосалициловая кислота (-г/л) и триэтаноламин (- мл/л) []. Электроосаждение ведут при температуре -°С, pH 4,6-5,5, плотности тока 2-3 А/дм2 и перемешивании электролита. В работах [5, 6] в качестве блескообразующих добавок к сульфатнохлоридным электролитам используется триоксиметилфосфин в количестве 5- г/л [5]. Процесс ведут при плотности тока 1,5-3,0 А/дм2, pH 4,5-5,0. Выход по току -%. Содержание никеля в сплаве составляет -%. Предлагаемый электролит позволяет получать полублестящие покрытия сплавом цинк-никель с хорошим декоративным видом. В качестве блескообразующей добавки в аналогичный электролит предлагается тетраоксиметилолфссфоний хлорид в количестве 1-6 г/л [6]. В предлагаемом электролите получают блестящие покрытия цинк-никелевого сплава со степенью блеска -% относительно алюминиевого зеркала и с содержанием -% никеля в сплаве. В литературе имеются сведения о пирофосфатном электролите для осаждения сплава цинк-никель [, ]. Для осаждения сплава, содержащего -% никеля рекомендуется следующий электролит (г/л): оксид цинка 8-, сульфат никеля -, хлорид аммония -0, пирофосфат калия 0-0. Электроосаждение ведут при температуре -° С и плотности тока 1-5 А/дм2. Для повышения эффективности процесса электроосаждения цинк-никелевого покрытия в пирофосфатный электролит вводят дополнительный лиганд глицин в количестве 0,5-1,0 моль на моль ионов металлов []. Это в сочетание с повышением pH электролита позволяет увеличить выход по току с -% до -0%. Рассеивающая способность электролита с добавкой глицина сохраняет высокие значения. Известен хлоридный электролит с добавкой полиэтиленгликоля с молекулярной массой 0-0 и концентрацией 0,-0,1 г/л и одно из соединений из группы: никотиновая кислота, мочевина, тиомочевина и другие добавки концентрацией 0,1-1,0 г/л. Электроосаждение ведут при температуре -°С и плотности тока -0 А/дм2 [8]. Известны щелочные электролиты для осаждения сплава цинк-никель [7-9]. БР 3 2,5; блескообразователь 0,. Электроосаждение ведут при температуре °С, pH > и плотности тока 0,2- А/дм . Другие щелочные электролиты имеют более сложный состав [8, 9]. Наибольшее количество работ посвящено электроосаждению сплава цинк-никель из амминохлоридных электролитов [6, 7, , , , 0-4, 6, 2, 4, 1,3]. Для осаждения толстых пластичных покрытий сплавом, содержащим % никеля, рекомендуется следующий электролит [1] (г/л): хлорид цинка 0-0, хлорид никеля -, хлорид аммония 0-0, уксусная кислота -, салициловая кислота 0,5-1,5. А/дм . Известен аналогичный, но скоростной электролит для осаждения сплава [7], который содержит дополнительно композицию добавок. С целью повышения качества покрытия при одновременном сохранении высокой производительности в амминохлоридный электролит дополнительно вводят аминосульфокислоту - г/л, диспергатор НФ 5- г/л, этилцелозольв 1-4 г/л, триметилбензиламмоний хлорид 0,-0,2 г/л [6]. С целью снижения агрессивности и повышения экономичности в электролите снижена общая концентрация хлор-ионов. Электроосаждение полублестящих и блестящих покрытий сплавом ведут из электролита состава (г/л): оксид цинка -, ацетат никеля в пересчете на металл 7-, хлорид аммония 0-0, уротропин -, препарат ОС- 2-, добавка ЛТИ-НЦ 0,5-1. А/дм . Аналогичный электролит без хлорида аммония предложен в работе []. Блестящие покрытия сплавом цинк-никель, содержащем 9-% никеля, осаждают из амминохлоридного электролита с добавками: Новокор Ц - 4-6 г/л, НПИ0,2-0,3 г/л []. Иметься ряд электролитов для осаждения блестящих и полублестящих покрытий, отличающихся блескообразующими и комплексообразующими добавками [, , , -, 0-5, 2, 3]. В работе [3] не рекомендуют применять в качестве анодов -нерастворимые, в частности платинированный титан, сплавы свинца, графит, так как они отличаются электрокаталитической активностью при окислении хлоридов.